血清阴性脊柱关节病具有特定的病理生理、临床、放射学和遗传特征，炎性腰背痛伴或不伴外周关节炎，加之一定特征的关节外表现是这类疾病特有的症状和体征。血清阴性脊柱关节病的检查方式有实验室检查、影像学检查（X线、CT、MRI）和肌肉骨骼超声检查：
1、实验室检查
强直性脊柱炎患者中HLA-B27基因阳性率为90%~95%，但人群中HLA-B27阳性者仅有约10%患强直性脊柱炎，因此，尽管HLA-B27检查对于强直性脊柱炎具有高度特异性和敏感性，但HLA-B27检测结果既不能作为诊断依据，也不能预见患者的预后，只能增加诊断的可能性。
活动期患者可见血沉（ESR）增快，C反应蛋白（CRP）增高、血小板增多及轻度贫血。类风湿因子（RF）阴性和免疫球蛋白轻度升高。
2、影像学检查：X线、CT、MRI
X线表现对强直性脊柱炎具有诊断意义。强直性脊柱炎最早的变化发生在骶髂关节。该处的X线片显示软骨下骨缘模糊，骨质糜烂，关节间隙模糊，骨密度增高及关节融合。通常按X线片骶髂关节炎的病变程度分为5级：0级为正常；Ⅰ级可疑；Ⅱ级有轻度骶髂关节炎；Ⅲ级有中度骶髂关节炎；Ⅳ级为关节融合强直。
对于临床可疑病例，而X线片尚未显示明确的或Ⅱ级以上的双侧骶髂关节炎改变者，应该采用计算机断层（CT）检查。该技术的优点还在于假阳性少。但是，由于骶髂关节解剖学的上部为韧带，因其附着引起影像学上的关节间隙不规则和增宽，给判断带来困难。另外，类似于关节间隙狭窄和糜烂的骶髂关节髂骨部分的软骨下老化是一自然现象，不应该视为异常。
磁共振成像技术（MRI）对于骶髂关节炎症以及脊柱炎症的判断价值要优于CT，只有MRI检查能够显示强直性脊柱炎骶髂关节炎0级病变，MRI的优势在于通过观察强直性脊柱炎骶髂关节滑膜软骨和关节面下骨的形态和信号改变，达到早期发现和诊断强直性脊柱炎的目的。
脊柱的X线片表现有椎体骨质疏松和方形变，椎小关节模糊，椎旁韧带钙化以及骨桥形成。晚期广泛而严重的骨化性骨桥表现称为“竹节样脊柱”。耻骨联合、坐骨结节和肌腱附着点（如跟骨）的骨质糜烂，伴邻近骨质的反应性硬化及绒毛状改变，可出现新骨形成，这些主要是附着点炎的放射学表现，和骶髂关节炎可以（或不）同时出现于脊柱关节炎患者。
骶髂关节炎的发现对强直性脊柱炎的影像学诊断具有重要作用，因此，临床上应首选拍摄X线骶髂关节正位片及腰椎正侧位片；并依据不同的临床表现选择胸部正位片或其它相关部位的X线检查。但因骶髂关节炎常于强直性脊柱炎发病后数月乃至数年后始能发现阳性X线征象，最早也需发病3年后才能出现韧带骨化，因此，对可疑病例应于X线检查后选择骶髂关节高分辨率CT扫描或MRI检查，并可同时行腰椎MRI检查。目前，对于早期骶髂关节病变的检出，通常采用高分辨率CT或MR扫描。
肌肉骨骼超声
肌肉骨骼超声逐渐成为炎性关节炎的评估的有力成像方法，在脊柱关节炎肌腱端炎、滑膜炎、滑囊炎及囊肿、骨与软骨病变等方面的判断，以及对脊柱关节炎疾病活动性、预后及治疗效果等方面的评估上均有其独特的优势。